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【2022高考必备】2012-2021十年全国高考数学真题分类汇编(理科) 圆锥曲线大题(精解精析)
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2012-2021十年全国高考数学真题分类汇编 圆锥曲线大题(精解精析)
1.(2021年高考全国甲卷理科)抛物线C的顶点为坐标原点O.焦点在x轴上,直线l:交C于P,Q两点,且.已知点,且与l相切.
(1)求C,的方程;
(2)设是C上的三个点,直线,均与相切.判断直线与的位置关系,并说明理由.
【答案】(1)抛物线,方程为;(2)相切,理由见解析
解析:(1)依题意设抛物线,
,
所以抛物线的方程为,
与相切,所以半径为,
所以的方程为;
(2)设
若斜率不存在,则方程为或,
若方程为,根据对称性不妨设,
则过与圆相切的另一条直线方程为,
此时该直线与抛物线只有一个交点,即不存在,不合题意;
若方程为,根据对称性不妨设
则过与圆相切的直线为,
又,
,此时直线关于轴对称,
所以直线与圆相切;
若直线斜率均存在,
则,
所以直线方程为,
整理得,
同理直线的方程为,
直线的方程为,
与圆相切,
整理得,
与圆相切,同理
所以为方程的两根,
,
到直线的距离为:
,
所以直线与圆相切;
综上若直线与圆相切,则直线与圆相切.
【点睛】关键点点睛:(1)过抛物线上的两点直线斜率只需用其纵坐标(或横坐标)表示,将问题转化为只与纵坐标(或横坐标)有关;(2)要充分利用的对称性,抽象出与关系,把的关系转化为用表示.
2.(2021年高考全国乙卷理科)已知抛物线的焦点为,且与圆上点的距离的最小值为.
(1)求;
(2)若点在上,是的两条切线,是切点,求面积的最大值.
【答案】(1);(2).
解析:(1)抛物线的焦点为,,
所以,与圆上点的距离的最小值为,解得;
(2)抛物线的方程为,即,对该函数求导得,
设点、、,
直线的方程为,即,即,
同理可知,直线的方程为,
由于点为这两条直线的公共点,则,
所以,点、的坐标满足方程,
所以,直线的方程为,
联立,可得,
由韦达定理可得,,
所以,,
点到直线的距离为,
所以,,
,
由已知可得,所以,当时,的面积取最大值.
【点睛】方法点睛:圆锥曲线中的最值问题解决方法一般分两种:
一是几何法,特别是用圆锥曲线的定义和平面几何的有关结论来求最值;
二是代数法,常将圆锥曲线的最值问题转化为二次函数或三角函数的最值问题,然后利用基本不等式、函数的单调性或三角函数的有界性等求最值.
3.(2020年高考数学课标Ⅰ卷理科)已知A、B分别为椭圆E:(a>1)左、右顶点,G为E的上顶点,,P为直线x=6上的动点,PA与E的另一交点为C,PB与E的另一交点为D.
(1)求E方程;
(2)证明:直线CD过定点.
【答案】(1);(2)证明详见解析.
【解析】(1)依据题意作出如下图象:
由椭圆方程可得:, ,
,
,
椭圆方程为:
(2)证明:设,
则直线的方程为:,即:
联立直线的方程与椭圆方程可得:,整理得:
,解得:或
将代入直线可得:
所以点的坐标为.
同理可得:点的坐标为
直线的方程为:,
整理可得:
整理得:
故直线过定点
【点睛】本题主要考查了椭圆的简单性质及方程思想,还考查了计算能力及转化思想、推理论证能力,属于难题.
4.(2020年高考数学课标Ⅱ卷理科)已知椭圆C1:(a>b>0)右焦点F与抛物线C2的焦点重合,C1的中心与C2的顶点重合.过F且与x轴垂直的直线交C1于A,B两点,交C2于C,D两点,且|CD|=|AB|.
(1)求C1的离心率;
(2)设M是C1与C2的公共点,若|MF|=5,求C1与C2的标准方程.
【答案】(1);(2),.
解析:(1),轴且与椭圆相交于、两点,
则直线的方程为,
联立,解得,则,
抛物线的方程为,联立,
解得,,
,即,,
即,即,
,解得,因此,椭圆的离心率为;
(2)由(1)知,,椭圆的方程为,
联立,消去并整理得,
解得或(舍去),
由抛物线的定义可得,解得.
因此,曲线的标准方程为,
曲线的标准方程为.
【点睛】本题考查椭圆离心率求解,同时也考查了利用抛物线的定义求抛物线和椭圆的标准方程,考查计算能力,属于中等题.
5.(2020年高考数学课标Ⅲ卷理科)已知椭圆的离心率为,,分别为的左、右顶点.
(1)求的方程;
(2)若点在上,点在直线上,且,,求的面积.
【答案】(1);(2).
解析:(1)
,,
根据离心率,
解得或(舍),
的方程为:,
即;
(2)不妨设,在x轴上方
点在上,点在直线上,且,,
过点作轴垂线,交点为,设与轴交点为
根据题意画出图形,如图
,,,
又,,
,
根据三角形全等条件“”,
可得:,
,
,
,
设点为,
可得点纵坐标为,将其代入,
可得:,
解得:或,
点为或,
①当点为时,
故,
,
,
可得:点为,
画出图象,如图
,,
可求得直线的直线方程为:,
根据点到直线距离公式可得到直线的距离为:,
根据两点间距离公式可得:,
面积为:;
②当点为时,
故,
,
,
可得:点为,
画出图象,如图
,,
可求得直线的直线方程为:,
根据点到直线距离公式可得到直线的距离为:,
根据两点间距离公式可得:,
面积为:,
综上所述,面积为:.
【点睛】本题主要考查了求椭圆标准方程和求三角形面积问题,解题关键是掌握椭圆的离心率定义和数形结合求三角形面积,考查了分析能力和计算能力,属于中档题.
6.(2019年高考数学课标Ⅲ卷理科)已知曲线C:y=,D为直线y=上的动点,过D作C的两条切线,切点分别为A,B.
(1)证明:直线AB过定点:
(2)若以E(0,)为圆心的圆与直线AB相切,且切点为线段AB的中点,求四边形ADBE的面积.
【答案】 (1)见详解;(2)3或.
【官方解析】
(1)设则.
由于,所以切线的斜率为,故
整理得..
设同理可得.
故直线的方程为.
所以直线过定点.
(2)由(1)得直线的方程为.由可得.
于是,
.
设分别为到直线的距离,则.
因此,四边形的面积.
设线段的中点,则.
由于,而,与向量平行,所以.解得或.
当时,;当时,.
因此,四边形的面积为3或.
【点评】此题第一问是圆锥曲线中的定点问题,第二问是求面积类型,属于常规题型,按部就班的求解就可以.思路较为清晰,但计算量比较大.
7.(2019年高考数学课标全国Ⅱ卷理科)已知点,,动点满足直线与的斜率之积为.记的轨迹为曲线.
求的方程,并说明是什么曲线;
过坐标原点的直线交于两点,点在第一象限,轴,垂足为,连结并延长交于点.
证明:是直角三角形;
求面积的最大值.
【答案】详见解析详见解析
【官方解析】
由题设得,化简得,所以为中心在坐标原点,焦点在轴上的椭圆,不含左右顶点.
设直线的斜率为,则其方程为.由得.
记,则.
于是直线的斜率为,方程为.
由,得.①
设,则和是方程①的解,故,由此得.
从而直线的斜率为.所以,即是直角三角形.
由得,,
所以的面积.
设,则由得,当且仅当时取等号.
因为在单调递减,所以当,即时,取得最大值,最大值为.
因此,面积的最大值为.
【分析】分别求出直线与的斜率,由已知直线与的斜率之积为,可以得到等式,化简可以求出曲线的方程,注意直线与有斜率的条件;
设出直线的方程,与椭圆方程联立,求出两点的坐标,进而求出点的坐标,求出直线的方程,与椭圆方程联立,利用根与系数关系求出的坐标,再求出直线的斜率,计算的值,就可以证明出是直角三角形;
由可知三点坐标,是直角三角形,求出的长,利用面积公式求出的面积,利用导数求出面积的最大值.
【解析】直线的斜率为,直线的斜率为,由题意可知:,所以曲线是以坐标原点为中心,焦点在轴上,不包括左右两顶点的椭圆,其方程为;
设直线的方程为,由题意可知,直线的方程与椭圆方程联立,即或,点在第一象限,所以,因此点的坐标为
直线的斜率为,可得直线方程:,与椭圆方程联立,,消去得,(*),设点,显然点的横坐标和是方程(*)的解
所以有,代入直线方程中,得
,所以点的坐标为,
直线的斜率为;,
因为,所以,因此是直角三角形;
由可知:,
的坐标为,
,
,
,,
因为,所以当时,,函数单调递增,当时,,函数单调递减,因此当时,函数有最大值,最大值为.
【点评】本题考查了求椭圆的标准方程,以及利用直线与椭圆的位置关系,判断三角形形状以及三角形面积最大值问题,考查了数学运算能力,考查了利用导数求函数最大值问题.
8.(2019年高考数学课标全国Ⅰ卷理科)已知抛物线的焦点为,斜率为的直线与的交点为,,与轴的交点为.
(1)若,求的方程;
(2)若,求.
【答案】解:设直线.
(1)由题设得,故,由题设可得.
由,可得,则.
从而,得.所以的方程为.
(2)由可得.
由,可得.所以.从而,故.
代入的方程得.故.
9.(2018年高考数学课标Ⅲ卷(理))已知斜率为的直线与椭圆交于两点,线段的中点为().
(1)证明:;
(2)设为的右焦点,为上一点,且,证明:,,成等差数列,并求该数列的公差.
【答案】【官方解析】(1)设,,则有,
两式相减,并由,得
由题设知,,于是①
由题设,故
(2)由题意得,设,则
由(1)及题设得,
又点在上,所以,从而,
于是
同理
所以
故,即成等差数列
设该数列的公差为,则②
将代入①得
所以的方程为,代入的方程,并整理得
故,,代入②解得
所以该数列的公差为或.
【民间解析】(1)法一:设直线,交点,
则有,
联立方程,消去并整理可得
所以
所以,代入可得
所以,所以,所以或①
又
即②
由①②可知
法二:设,,则有③,④
两式相减可得
所以
依题意,,所以
又点在椭圆内,所以,而,所以
所以.
(2)由椭圆的方程可知,,设
因为,所以,所以
所以,故
又因为点在椭圆上,所以,解得,所以
此时直线的方程为:即
联立方程,消去并整理可得
所以,
又,所以
所以
同理
所以
而
所以,故,,成等差数列
设公差为,则有
所以
10.(2018年高考数学课标Ⅱ卷(理))(12分)
设抛物线的焦点为,过且斜率为的直线与交于,两点,.
(1)求的方程;
(2)求过点,且与的准线相切的圆的方程.
【答案】解析:(1)由题意得,的方程为.设,,
由得,,故,
所以,由题设知,
解得(舍去),.
因此直线的方程为.
(2)由(1)得的中点坐标为,所以的垂直平分线方程为,
即.设所求圆的圆心坐标为,则
,解得或,
因此所求圆的方程为或.
11.(2018年高考数学课标卷Ⅰ(理))(12分)设椭圆的右焦点为,过的直线与交于两点,点的坐标为.
(1)当与轴垂直时,求直线的方程;
(2)设为坐标原点,证明:.
【答案】解析:(1)由已知得,的方程为.
由已知可得,点的坐标为或.
所以的方程为或.
(2)当与轴重合时,.
当与轴垂直时,为的垂直平分线,所以.
当与轴不重合也不垂直时,设的方程为,,
则,直线MA,MB的斜率之和为.
由得.
将代入得.
所以.
则.
从而,故的倾斜角互补,所以.
综上,.
12.(2017年高考数学新课标Ⅰ卷理科)已知椭圆,四点,,,中恰有三点在椭圆上.
(1)求的方程;
(2)设直线不经过点且与相交于两点,若直线与直线的斜率的和为,证明:过定点.
【答案】(1);(2).
【分析】(1)根据两点关于轴对称,由椭圆的对称性可知经过,另外知,不经过点,所以在上,因此在椭圆上,代入其标准方程,即可求出的方程;(2)先设直线与直线的斜率分别为,再设直线的方程,当与轴垂直时,通过计算,不满足题意,再设(),将代入,写出判别式,根与系数的关系,表示出,根据列出等式,表示出和的关系,判断出直线恒过定点.
【解析】(1)由于,两点关于轴对称,故由题设知经过,两点.
又由知,不经过点,所以点在上.
因此,解得.
故的方程为.
(2)设直线与直线的斜率分别为,
如果与轴垂直,设,由题设知,且,可得的坐标分别为,.
则,得,不符合题设.
从而可设:().将代入得
由题设可知.
设,则,.
而.
由题设,故.
即.
解得.
当且仅当时,,欲使:,即
所以过定点.
法二:求点代点法
设,直线的方程为:,直线的方程为
联立,消去可得,得,
即,同理
由题意可知
所以
于是的直线方程为
令,得,所以直线过定点.
(为什么令?用特殊法!直线方程中令,得两直线,求这两直线交点即可.)
法三:齐次方程
设,的直线方程为
设
则
化齐次得:
即
显然以上方程代表以,为根的方程
又,所以
于是的直线方程为,所以直线过定点.
解法四:曲线系
设直线的方程为:,直线的方程为
则曲线系代表过三点的曲线
令
则曲线系可分解为
显然直线经过点
所以方程为直线的方程
又,代入整理得:
由,解得
所以直线过定点.
解法五:利用椭圆内接三角形公式
若三角形是椭圆的内接三角形,设,则顶点的对边的方程为:
由,则直线的方程为
由,代入整理得
由,解得
所以直线过定点.
【考点】椭圆的标准方程,直线与圆锥曲线的位置关系.
【点评】椭圆的对称性是椭圆的一个重要性质,判断点是否在椭圆上,可以通过这一方法进行判断;证明直线过定点的关键是设出直线方程,通过一定关系转化,找出两个参数之间的关系式,从而可以判断过定点情况.另外,在设直线方程之前,若题设中为告知,则一定要讨论直线斜率不存在和存在情况,接着通法是联立方程组,求判别式、韦达定理,根据题设关系进行化简.
13.(2017年高考数学课标Ⅲ卷理科)(12分)已知抛物线,过点的直线交与两点,圆是以线段为直径的圆.
(1)证明:坐标原点在圆上;
(2)设圆过点,求直线与圆的方程.
【答案】(Ⅰ)证明略;(Ⅱ)直线的方程为 ,圆的方程为.
或直线的方程为 ,圆的方程为.
【解析】法一:(1)证明:①当轴时,代入得
在以为直径的圆上.此时圆半径为,圆过原点;
②当不垂直于轴时,设的方程为且
由,消去,整理可得
,,
从而,,在以为直径的圆上.
(2)由(1)知以为直径的圆的方程为
即,由于在此圆上
代入上述方程得,故所求圆的方程为.
法二:⑴显然,当直线斜率为时,直线与抛物线交于一点,不符合题意.
设,,,
联立:得,
恒大于,,.
∴,即在圆上.
⑵若圆过点,则
化简得解得或
①当时,圆心为,
,
半径
则圆
②当时,圆心为,
,,
半径
则圆.
【考点】直线与抛物线的位置关系;圆的方程
【点评】直线与抛物线的位置关系和直线与椭圆、双曲线的位置关系类似,一般要用到根与系数的关系;在解决直线与抛物线的位置关系时,要特别注意直线与抛物线的对称轴平行的特殊情况.中点弦问题,可以利用“点差法”,但不要忘记验证或说明中点在曲线内部.
14.(2017年高考数学课标Ⅱ卷理科)(12分)设O为坐标原点,动点M在椭圆C:上,过M做x轴的垂线,垂足为 ,点 满足.
(1)求点 的轨迹方程;
(2)设点 在直线 上,且.证明:过点 且垂直于 的直线 过 的左焦点.
【答案】(1);(2)证明略.
【命题意图】椭圆,定值问题的探索;运算求解能力
【基本解法】
(Ⅰ)解法一:相关点法求轨迹:
设,,,则:,.
又,所以:,则:.
又在椭圆C上,所以:。
所以:.
解法二:椭圆C的参数方程为:(为参数).
设,,,
则:,.
又,所以:,则:.
则:.
(Ⅱ)解法一:设,,,则,,,.
又,所以:
即:.
那么.
所以.
即过垂直于的直线过椭圆C的左焦点。
解法二:设,,,则,,,.
又,所以.
又在上,所以:.
又.
所以:.
即过垂直于的直线过椭圆 的左焦点.
【考点】 轨迹方程的求解;直线过定点问题。
【点评】求轨迹方程的常用方法有:
(1)直接法:直接利用条件建立x,y之间的关系F(x,y)=0。
(2)待定系数法:已知所求曲线的类型,求曲线方程。
(3)定义法:先根据条件得出动点的轨迹是某种已知曲线,再由曲线的定义直接写出动点的轨迹方程。
(4)代入(相关点)法:动点P(x,y)依赖于另一动点Q(x0,y0)的变化而运动,常利用代入法求动点P(x,y)的轨迹方程.
15.(2016高考数学课标Ⅲ卷理科)已知抛物线:的焦点为,平行于轴的两条直线,分别交于,两点,交的准线于,两点.
(Ⅰ)若在线段上,是的中点,证明∥;
(Ⅱ)若的面积是的面积的两倍,求中点的轨迹方程.
【答案】(Ⅰ)见解析;(Ⅱ).
【解析】由题设.设,
则,且,,,,.
记过两点的直线为,则的方程为.
(Ⅰ)由于在线段上,故.
记的斜率为,的斜率为,则,
所以∥.
(Ⅱ)设与轴的交点为,则,.
由题设可得,所以(舍去),.
设满足条件的的中点为,
当与轴不垂直时,由可得.
而,所以.
当与轴垂直时,与重合.所以所求轨迹方程为.
16.(2016高考数学课标Ⅱ卷理科)(本小题满分12分)已知椭圆E:的焦点在轴上,A是E的左顶点,斜率为的直线交E于两点,点N在E上,.
(I)当,时,求的面积;
(II)当时,求k的取值范围.
【答案】(1);(2).
分析:(Ⅰ)先求直线的方程,再求点的纵坐标,最后求的面积;
(Ⅱ)设,,将直线的方程与椭圆方程组成方程组,消去,用表示,从而表示,同理用表示,再由求.
【解析】(I)设,则由题意知,当时,的方程为,.
由已知及椭圆的对称性知,直线的倾斜角为.
因此直线的方程为.
将代入得.解得或,所以.
因此的面积.
(II)由题意,,.
将直线的方程代入得.
由得,故.
由题设,直线的方程为,故同理可得,
由得,即.
当时上式不成立,因此.
等价于,即.
由此得,或,解得.
因此的取值范围是.
17.(2016高考数学课标Ⅰ卷理科)(本小题满分12分)设圆的圆心为,直线过点且与轴不重合,交圆于两点,过作的平行线交于点.
(I)证明为定值,并写出点E的轨迹方程;
(II)设点的轨迹为曲线,直线交于两点,过且与垂直的直线与圆交于两点,求四边形面积的取值范围.
【答案】 (I)4;,(); (II)
【官方解答】(I)因为,,故.
所以,故
又圆标准方程为,从而,所以.
由题设得,由椭圆的定义可得点的轨迹方程为,();
(II)当与x轴不垂直时,设,
由得.
则, 所以.
过点且与垂直的直线,到的距离为,
所以
故四边形的面积为
当与x轴不垂直时,四边形的面积的取值范围为
当与x轴垂直时,其方程为,,四边形的面积12.
综上,四边形的面积的取值范围为.
【民间解析】⑴ 圆整理为,坐标,如图,
,则,由,
则
所以的轨迹为一个椭圆,方程为,();
⑵ ;设,
因为,设,联立
得;
则;
圆心到距离,
所以,
.
18.(2015高考数学新课标2理科)(本题满分12分)已知椭圆,直线不过原点且不平行于坐标轴,与有两个交点,,线段的中点为.
(Ⅰ)证明:直线的斜率与的斜率的乘积为定值;
(Ⅱ)若过点,延长线段与交于点,四边形能否为平行四边形?若能,求此时的斜率,若不能,说明理由.
【答案】(Ⅰ)详见解析;(Ⅱ)能,或.
解析:(Ⅰ)设直线,,,.
将代入得,故,
.于是直线的斜率,即.所以直线的斜率与的斜率的乘积为定值.
(Ⅱ)四边形能为平行四边形.
因为直线过点,所以不过原点且与有两个交点的充要条件是,.
由(Ⅰ)得的方程为.设点的横坐标为.由得,即.将点的坐标代入直线的方程得,因此.四边形为平行四边形当且仅当线段与线段互相平分,即.于是
.解得,.因为,,,所以当的斜率为
或时,四边形为平行四边形.
考点:1、弦的中点问题;2、直线和椭圆的位置关系.
19.(2015高考数学新课标1理科)(本小题满分12分)
在直角坐标系中,曲线:与直线(>0)交与两点,
(Ⅰ)当时,分别求在点和处的切线方程;
(Ⅱ)轴上是否存在点,使得当变动时,总有?说明理由。
【答案】(Ⅰ)或(Ⅱ)存在
分析:(Ⅰ)先求出M,N的坐标,再利用导数求出M,N.(Ⅱ)先作出判定,再利用设而不求思想即将代入曲线C的方程整理成关于的一元二次方程,设出M,N的坐标和P点坐标,利用设而不求思想,将直线PM,PN的斜率之和用表示出来,利用直线PM,PN的斜率为0,即可求出关系,从而找出适合条件的P点坐标.
解析:(Ⅰ)由题设可得,,或,.
∵,故在=处的到数值为,C在处的切线方程为
,即.
故在=-处的到数值为-,C在处的切线方程为
,即.
故所求切线方程为或.
(Ⅱ)存在符合题意的点,证明如下:
设P(0,b)为复合题意得点,,,直线PM,PN的斜率分别为.
将代入C得方程整理得.
∴.
∴==.
当时,有=0,则直线PM的倾斜角与直线PN的倾斜角互补,
故∠OPM=∠OPN,所以符合题意.
考点:抛物线的切线;直线与抛物线位置关系;探索新问题;运算求解能力
20.(2014高考数学课标2理科)(本小题满分12分)
设,分别是椭圆C:的左,右焦点,M是C上一点且与x轴垂直,直线与C的另一个交点为N.
(Ⅰ)若直线MN的斜率为,求C的离心率;
(Ⅱ)若直线MN在y轴上的截距为2,且,求a,b.
【答案】解析:(Ⅰ),解得
(Ⅱ)依据题意,原点为的中点,与轴垂直,所以直线
与轴的交点是线段的中点,故,即
由,得
设,且,易知,则
,代入椭圆方程得
又代入上式,解得.
考点:(1)椭圆的离心率(2)椭圆的几何性质(3)直线与椭圆的位置关系
难度:C
备注:高频考点
21.(2014高考数学课标1理科)已知点,椭圆:的离心率为,是椭圆的焦点,直线的斜率为,为坐标原点.
(1)求的方程;
(2)设过点的直线与相交于两点,当的面积最大时,求的方程.
【答案】解析:(1)设,由条件知,得= 又,
所以=, ,故的方程.
(2)依题意当轴不合题意,故设直线l:,设
将代入,得,
当,即时,
从而= +
又点到直线的距离,所以的面积
,
设,则,,
当且仅当,等号成立,且满足,所以当的面积最大时,的方程为: 或.
考点:(1)直接法求轨迹方程(2)椭圆的几何性质(3)直线与椭圆的位置关系(4)圆锥曲线的最值问题
难度:D
备注:高频考点
22.(2013高考数学新课标2理科)平面直角坐标系中,过椭圆右焦点的直线交于两点,为的中点,且的斜率为.
(1)求的方程;
(2)为上的两点,若四边形的对角线,求四边形面积的最大值.
【答案】(1) ;(2)
解析:(1)设,则; ;
两式相减得到,
因为,设,
因为P为AB的中点,且OP的斜率为,
所以,即.
所以可以解得,即
所以的方程为.
(2)因为CD⊥AB,直线AB方程为,
所以设直线CD方程为,
将代入得:
所以可得;
将代入得:,
设,
则
又因为,
所以当时,取得最大值4,所以四边形ACBD面积的最大值为
考点:(1)8.5.2椭圆的标准方程;(2)8.5.4直线与椭圆的位置关系
难度: C
备注:高频考点
23.(2013高考数学新课标1理科)已知圆:,圆:,动圆与外切并且与圆 内切,圆心的轨迹为曲线 C.
(Ⅰ)求C的方程;
(Ⅱ)是与圆,圆都相切的一条直线,与曲线C交于A,B两点,当圆P的半径最长时,求|AB|.
【答案】(1) (2)
解析:由已知得圆的圆心为(-1,0),半径=1,圆的圆心为(1,0),半径=3.
设动圆的圆心为(,),半径为R.
(Ⅰ)∵圆与圆外切且与圆内切,∴|PM|+|PN|===4,
由椭圆的定义可知,曲线C是以M,N为左右焦点,场半轴长为2,短半轴长为的椭圆(左顶点除外),其方程为.
(Ⅱ)对于曲线C上任意一点(,),由于|PM|-|PN|=≤2,∴R≤2,
当且仅当圆P的圆心为(2,0)时,R=2.
∴当圆P的半径最长时,其方程为,
当的倾斜角为时,则与轴重合,可得|AB|=.
当的倾斜角不为时,由≠R知不平行轴,设与轴的交点为Q,则=,可求得Q(-4,0),∴设:,由于圆M相切得,解得.
当=时,将代入并整理得,解得=,∴|AB|==.
当=-时,由图形的对称性可知|AB|=,
综上,|AB|=或|AB|=.
考点:(1)8.2.3距离公式的应用;(2)8.4.1直线与圆的位置关系;(3)8.4.2圆的切线问题;(4)8.4.3圆与圆的位置关系.
难度:C
备注:高频考点
24.(2012高考数学新课标理科)设抛物线的焦点为,准线为,为上一点,已知以为圆心,为半径的圆交于两点.
(1)若,的面积为,求的值及圆的方程;
(2)若三点在同一直线上,直线与平行,且与只有一个公共点,求坐标原点到距离的比值.
【答案】(1) (2)3
解析:(1)由对称性知:是等腰直角三角形,斜边
点到准线的距离
圆的方程为
(2)由对称性设,则
点关于点对称得:
得:,直线
切点
直线
坐标原点到距离的比值为。
考点:(1)3.1.3导数的几何意义(2)8.3.1求圆的方程;(3)8.7.2抛物线的标准方程及几何形状(4)8.7.3直线与抛物线的位置关系.
难度:C
备注:高频考点
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